Наконец дом почти готов. Однако завершить его строительство и внутреннее убранство Маттарнови не успел. Он скончался 2 ноября 1719 года. Отделку стен и потолков бело-синей голландской плиткой в шести государевых покоях (как это сегодня можно увидеть в уцелевшем Меншиковском дворце) выполнили мастера уже под наблюдением отца и сына Растрелли. 27 декабря 1720-го в новом Зимнем доме состоялась первая ассамблея.
Впрочем, с этим строением все было ясно и раньше. Е. Баженова своими раскопками только подтвердила место, где он стоял: на углу Зимней канавки и Невы. А вот дальше все оставалось непонятным, все рождало недоуменные вопросы. Во-первых: зачем нужно было заказывать новый дом Маттарнови, когда он меньше строения Трезини? Во-вторых: какой же Зимний дворец изображен на рисунке Марселиуса, который находится в Российском государственном историческом архиве в Санкт-Петербурге? И в-третьих: что же строил Доминико Трезини в новом Зимнем доме в начале 20-х годов и в 1726 году? А ведь по документам известно, что строил.
Почти два с половиной столетия историки считали, что именно в зале второго этажа дворца Маттарнови установили гроб с телом Петра. Но в 1978 году исследователь В. Матвеев, внимательно изучая гравюру А. Ростовцева и С. Коровина с изображением «погребальной залы» (единственный ее уцелевший оттиск хранится в Санкт-Петербургском Институте истории Российской академии наук, а изображено на нем траурное убранство дворцовой залы, исполненное другом Трезини, скульптором Н. Пино), обратил внимание на то, что зала (на гравюре нарисована масштабная линейка) никак не вписывается в план дворца Маттарнови (план, к счастью, имеет тоже масштабную шкалу). Значит, к моменту смерти Петра должен был существовать какой-то другой каменный дворец.
Проводя свои исследования, Г. Михайлов и В. Галочкин обратили внимание на то, что в Зимнем доме Маттарнови стена служебных построек, обращенная на восток, к дому Скляева и Летнему саду, совершенно глухая. Без единого окна. Точно хозяин усадьбы желал отгородиться от какой-то возможной суеты и шума. Указ царя от 8 июня 1719 года объяснил эту странную особенность: архитектору Маттарнови велено продолжить строительство дворца. Он должен протянуться вдоль Невы, а уже готовое здание станет его крайним западным ризалитом. Но, увы, архитектор не сумел выполнить это повеление. Смерть оборвала его деятельность. И вот тогда-то царственный кум вновь призывает Трезини. Трудолюбивому Доминико поручено возглавить прерванные работы.
Возведение его велось с большим поспешанием. В мае 1722 года Трезини запрашивает 150 тысяч кирпичей для дома Его Императорского Величества. В том же году осенью хлопочет о выдаче денег резчикам по камню, работающим на строении Зимнего дворца.
Изучая кладку, архитекторы-реставраторы пришли к выводу, что работы начались с возведения будущего просторного парадного вестибюля. И лишь когда все здание до восточного ризалита было готово, его соединили с домом Маттарнови. От гудения этой стройки и старался заслониться государь прочной стеной.
Повидав королевские дворцы Лондона, Парижа, Версаля, Петр осознал необходимость собственной величественной резиденции, достойной положения уже прославленного европейского монарха.
Запись из дневника камер-юнкера Ф. Берхгольца от 14 октября 1723 года: «Его Величество [Карл Фридрих Шлезвиг-Гольштейн-Готторпский] осматривал комнаты в императорском доме, которые вообще не очень малы, однакож необыкновенно красивы и теплы; есть там также большая великолепная зала, но она еще не совсем готова». (Та самая зала, где позже поставят гроб с телом императора.)
Скорее всего, сооружение нового дворца было окончательно завершено к лету 1724 года. Окрашенное золотистой охрой с белыми архитектурными деталями, здание протянулось на 72 метра вдоль Невы. Его разлет вширь справа сдерживает Зимний дом, возведенный Маттарнови, а слева — точно такой же дом, поставленный Трезини. Между ними — центральный объем дворца. Его нарядный ризалит шириной в три окна прорезает трехпролетная арка, открывающая вид на внутренний сад с фонтаном. Из-под арок массивные двери ведут во внутренние покои. Фасад арки украшен пилястрами и колоннами коринфского ордера. Колонны несут на себе тяжесть пышно украшенного аттика, увенчанного большой короной с носом боевого корабля — Corona Rostralis. Вознесенная над дворцом, она как бы завершает нарастающее движение от высоких крыш боковых корпусов к центру.
Применение колонн — явное доказательство того, что проект дворца исполнил Маттарнови. Трезини колонн не признавал. Насмотревшись датской архитектуры, этой верной последовательницы архитектуры голландской, Доминико во всех своих строениях использовал только пилястры. Порой, во имя достижения объема, сдваивал их, накладывая одну на другую, как это можно видеть на Петропавловском соборе. Совсем не случайно искусствовед А. Некрасов в свое время очень образно назвал трезиниевский период строительства Петербурга «пилястровым».